Ergonomics of human-system interaction — Part 303: Requirements for electronic visual displays

ISO 9241-303:2008 establishes image-quality requirements, as well as providing guidelines, for electronic visual displays. These are given in the form of generic — independent of technology, task and environment — performance specifications and recommendations that will ensure effective and comfortable viewing conditions for users with normal or adjusted‑to‑normal eyesight. ISO 9241-303:2008 does not address issues of accessibility for people with disabilities. However, it does take into account aspects of the eyesight of older people and could be of value to people dealing with issues of visual impairment in certain cases: the specification of essential characteristics for normal viewing can be used to gauge the severity of different visual abnormalities so that appropriate solutions can be identified.

Ergonomie de l'interaction homme-système — Partie 303: Exigences relatives aux écrans de visualisation électroniques

L'ISO 9241-303:2008 établit des exigences de qualité d'image, et donne des lignes directrices, pour les écrans de visualisation électroniques. Ces exigences et lignes directrices sont génériques — elles sont indépendantes de la technologie, de la tâche et de l'environnement. Elles sont énoncées sous forme de spécifications et de recommandations de performance pour garantir des conditions de visualisation efficaces et confortables aux utilisateurs disposant d'une vision normale ou ajustée de manière à être normale. L'ISO 9241-303:2008 n'aborde pas les questions d'accessibilité des personnes handicapées, mais tient compte des considérations liées à la vue des personnes âgées, et peut être utile pour les personnes qui, dans certains cas, présentent une insuffisance visuelle: la spécification des caractéristiques essentielles de la vision normale peut être utilisée pour évaluer la gravité de différentes anomalies visuelles, afin de pouvoir identifier des solutions appropriées.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
13-Nov-2008
Withdrawal Date
13-Nov-2008
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
10-Nov-2011
Completion Date
10-Nov-2011
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9241-303
First edition
2008-11-15
Ergonomics of human-system
interaction —
Part 303:
Requirements for electronic visual
displays
Ergonomie de l'interaction homme-système —
Partie 303: Exigences relatives aux écrans de visualisation
électroniques
Reference number
ISO 9241-303:2008(E)
ISO 2008
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ISO 9241-303:2008(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 9241-303:2008(E)
Contents Page

Foreword ............................................................................................................................................................iv

Introduction........................................................................................................................................................vi

1 Scope......................................................................................................................................................1

2 Normative references............................................................................................................................1

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................1

4 Guiding principles .................................................................................................................................2

5 Ergonomic requirements and recommendations ..............................................................................2

5.1 Viewing conditions................................................................................................................................2

5.2 Luminance..............................................................................................................................................4

5.3 Special physical environments............................................................................................................5

5.4 Visual artefacts ......................................................................................................................................6

5.5 Legibility and readability ....................................................................................................................10

5.6 Legibility of information coding.........................................................................................................13

5.7 Legibility of graphics ..........................................................................................................................14

5.8 Fidelity ..................................................................................................................................................16

6 Conformance .......................................................................................................................................19

Annex A (informative) Overview of the ISO 9241 series ...............................................................................20

Annex B (informative) Attractivity, or subject visual quality........................................................................24

Annex C (informative) Usability aspects of installation................................................................................25

Annex D (normative) Basic concepts of visual perception for contrast and luminance of

electronic displays ..............................................................................................................................27

Annex E (informative) Virtual display — Performance objectives...............................................................35

Annex F (informative) Electronic visual display accessibility — Selected bibliography ..........................42

Bibliography......................................................................................................................................................44

© ISO 2008 – All rights reserved iii
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ISO 9241-303:2008(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 9241-303 was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 4,

Ergonomics of human-system interaction.

This first edition of ISO 9241-303, together with ISO 9241-302 and ISO 9241-305, cancels and replaces

ISO 9241-8:1998. Together with ISO 9241-302, ISO 9241-305 and ISO 9241-307, it cancels and replaces

ISO 9241-7:1998 and ISO 13406-2:2001, and partially replaces ISO 9241-3:1992. The following has been

technically revised:

⎯ terms and definitions related to electronic visual displays have been transferred to, and collected in,

ISO 9241-302;

⎯ while the areas previously covered in ISO 9241 and by ISO 13406 remain essentially unchanged, test

methods and requirements have been updated to account for advances in science and technology;

⎯ all generic ergonomic requirements have been incorporated into ISO 9241-303;

⎯ the application of those requirements to different display technologies, application areas and

environmental conditions — including test methods and pass/fail criteria — is specified in ISO 9241-307.

ISO 9241 consists of the following parts, under the general title Ergonomic requirements for office work with

visual display terminals (VDTs):
⎯ Part 1: General introduction
⎯ Part 2: Guidance on task requirements
⎯ Part 4: Keyboard requirements
⎯ Part 5: Workstation layout and postural requirements
⎯ Part 6: Guidance on the work environment
⎯ Part 9: Requirements for non-keyboard input devices
⎯ Part 11: Guidance on usability
iv © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 9241-303:2008(E)
⎯ Part 12: Presentation of information
⎯ Part 13: User guidance
⎯ Part 14: Menu dialogues
⎯ Part 15: Command dialogues
⎯ Part 16: Direct manipulation dialogues
⎯ Part 17: Form filling dialogues

ISO 9241 also consists of the following parts, under the general title Ergonomics of human-system interaction:

⎯ Part 20: Accessibility guidelines for information/communication technology (ICT) equipment and services

⎯ Part 110: Dialogue principles
⎯ Part 151: Guidance on World Wide Web user interfaces
⎯ Part 171: Guidance on software accessibility
⎯ Part 300: Introduction to electronic visual display requirements
⎯ Part 302: Terminology for electronic visual displays
⎯ Part 303: Requirements for electronic visual displays
⎯ Part 304: User performance test methods for electronic visual displays
⎯ Part 305: Optical laboratory test methods for electronic visual displays
⎯ Part 306: Field assessment methods for electronic visual displays
⎯ Part 307: Analysis and compliance test methods for electronic visual displays

⎯ Part 308: Surface-conduction electron-emitter displays (SED) [Technical Report]

⎯ Part 309: Organic light-emitting diode (OLED) displays [Technical Report]
⎯ Part 400: Principles and requirements for physical input devices
⎯ Part 410: Design criteria for physical input devices
⎯ Part 920: Guidance on tactile and haptic interactions
For the other parts under preparation, see Annex A.
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ISO 9241-303:2008(E)
Introduction

This part of ISO 9241 addresses a large range of technologies, tasks and environments.

ISO 9241 was originally developed as a seventeen-part International Standard on the ergonomics

requirements for office work with visual display terminals. As part of the standards review process, a major

restructuring of ISO 9241 was agreed to broaden its scope, to incorporate other relevant standards and to

make it more usable. The general title of the revised ISO 9241, “Ergonomics of human-system interaction”,

reflects these changes and aligns the standard with the overall title and scope of Technical Committee

ISO/TC 159, Subcommittee SC 4. The revised multipart standard is structured as series of standards

numbered in the “hundreds”: the 100 series deals with software interfaces, the 200 series with human-centred

design, the 300 series with visual displays, the 400 series with physical input devices, and so on.

See Annex A for an overview of the entire ISO 9241 series.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9241-303:2008(E)
Ergonomics of human-system interaction —
Part 303:
Requirements for electronic visual displays
1 Scope

This part of ISO 9241 establishes image-quality requirements, as well as providing guidelines, for electronic

visual displays. These are given in the form of generic — independent of technology, task and environment —

performance specifications and recommendations that will ensure effective and comfortable viewing

conditions for users with normal or adjusted-to-normal eyesight.

This part of ISO 9241 does not address issues of accessibility for people with disabilities. However, it does

take into account aspects of the eyesight of older people and could be of value to people dealing with issues

of visual impairment in certain cases: the specification of essential characteristics for normal viewing can be

used to gauge the severity of different visual abnormalities so that appropriate solutions can be identified.

NOTE In addition to the Bibliography, Annex F gives a selected bibliography of documents addressing the needs of

people with disabilities, including people with poor, deteriorating or no eyesight.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 9241-302, Ergonomics of human-system interaction — Part 302: Terminology for electronic visual

displays

ISO 9241-307, Ergonomics of human-system interaction — Part 307: Analysis and compliance test methods

for electronic visual displays
3 Terms and definitions

For the purpose of this document, the terms and definitions given in ISO 9241-302 apply.

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ISO 9241-303:2008(E)
4 Guiding principles

For a satisfying human–display interaction, a number of different requirements have to be met at the same

time in an appropriate balance. For the purposes of this part of ISO 9241, these requirements have been

grouped into the following eight major areas:
⎯ viewing conditions;
⎯ luminance;
⎯ special physical environments;
⎯ visual artefacts;
⎯ legibility and readability;
⎯ legibility of information coding;
⎯ legibility of graphics;
⎯ fidelity.
NOTE For the attractivity of the image on the visual display, see Annex B.
5 Ergonomic requirements and recommendations
5.1 Viewing conditions
5.1.1 General

Many tasks require that the information presented on an electronic visual display be acted upon. Viewing the

display such that this information can be taken up quickly, without error and with little effort, is thus highly

important. A number of viewing conditions that are necessary, though not sufficient of themselves, can be

specified for achieving fast, error-free and near-effortless viewing. These pertain to the design viewing

distance and direction and to the needed gaze and head tilt angles of the viewer.

It is known that viewing distance and line-of-sight angle (gaze angle) need to be compatible with the user's

vergence and accommodation capability and his or her capability to focus on short distances.

5.1.2 Design viewing distance

The design viewing distance is dependent on the task and on the electronic visual display and shall not be

less than 300 mm, being the typical minimum comfortable viewing distance, or near point, for normal

(emmetropic) eyes of adults. There is a physiologically determined relationship between the near point and

the age of the user, shown in Figure 1, and between the near point and the luminance level; however, there is

a large variance in this relation.

Shorter viewing distances, of between 200 mm and 300 mm, can be observed in children and (very) young

adults, enabling them to see details (e.g. parts of characters) smaller than those that they could see at greater

distances, provided that aspects such as display luminance, contrast and the sharpness are high enough.

However, most adults as well as older people position their displays at a larger viewing distance, typically

300 mm and more.

For larger visual displays, such as those used in office tasks, the preferred viewing distance is longer —

typically 400 mm to 750 mm. At this distance, the accommodative strain to the eyes is less than at shorter

viewing distances; moreover, there is larger freedom of movement at larger viewing distances. For

presentation tasks or projection, the preferred viewing distance is still larger (typically 2 m to 10 m).

2 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 9241-303:2008(E)
Key
X age, in years
Y1 accommodation span, dioptres
Y2 near point of accommodation, centimetres
1 maximum
2 mean
3 minimum
Figure 1 — Accommodation span and near point in relation to age of user
5.1.3 Design viewing direction

For normal use in which the user moves his or her head, a display shall be legible from any angle of

inclination up to at least 40° from the normal to the surface of the display, measured in any plane.

Depending on the task, other limit values are possible. For example, for tasks requiring privacy, such as

display use in crowded environments, the display should be only legible to a maximum angle of inclination

between 15° and 20°.

EXAMPLE People in wheelchairs wishing to withdraw cash from an automatic teller machine in privacy are obliged

to read the ATM display from a fairly low viewpoint. Their requirements can be met by a display that is only legible to a

maximum angle of inclination between 15° and 20° in the horizontal plane, but downwards to a larger angle, of at least 40°,

in the vertical plane.

NOTE Some display technologies exhibit anisotropic optical properties, which means that the luminance, contrast

and colour vary with viewing direction.
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ISO 9241-303:2008(E)
5.1.4 Gaze and head tilt angles

For a typical working environment with an approximately vertical position of the upper body, the work place

and the visual display should permit the user to view the screen with a gaze angle from 0° to 40° and a

head-tilt angle of from 0° to 25°.

NOTE These angle values can require the tilt of the display to be adjustable, so that perpendicular view can be

obtained. In addition, the height (above floor level) of the display might have to be adjustable.

5.1.5 Displays for virtual images

The ergonomics of displays for virtual images are considered in Annex E, covering the ergonomics

characteristics of binocular non-see-through displays and gives recommended values.

5.2 Luminance
5.2.1 General

In order for information symbols on a visual display screen to be visible, sufficient contrast with their

background is necessary. Both symbols and screen background therefore need to be of a certain, different

luminance and/or colour.

In most cases, there is a luminous environment to the screen that contributes to its luminance and colour;

therefore, the contrast on the screen is changed by the luminous environment (for reflective displays such as

paper, contrast on the display screen is even caused by the luminous environment). Since the environment’s

luminosity generally cannot be controlled by the user, it is necessary to provide means of adjusting display

luminance to obtain a proper luminance balance over a range of work environments.

5.2.2 Illuminance
The supplier shall specify the design screen illuminance, E .

NOTE If the application uses colours, their chromaticity coordinates, u′,v′, may change as a result of the colour of the

design screen illumination.
5.2.3 Display luminance

In the ambient illumination for which the display is designed, the display luminance shall exceed the minimum

value for obtaining a sufficient recognizability of the displayed information over the design viewing range and

the intended lifetime of the visual display unit. Under night-time conditions, it should not be so high as to

annihilate dark adaptation of the user’s eyes.

Annex D presents a treatise on basic concepts of contrast and luminance in visual perception. Equation (D.11)

defines the minimum value of bright parts of a display taking into account the luminances of the dark parts and

of diffuse and specular reflections on the display surface.

EXAMPLE For an office application having 500 lx illuminance (horizontally) of white paper with a reflectance of 80 %

2 2

and positive display polarity, it is often recommended that the display luminance be in the range of 100 cd/m to 150 cd/m .

5.2.4 Luminance balance and glare

The area average luminance of task areas that are frequently viewed in sequence while using the display

(paper document, screen, etc.) should be between 0,1L and 10L, where L is the average luminance of the

whole screen in the application used on the display in the design viewing direction. For a stationary visual field,

a higher ratio of space average luminances between the task area and its surrounds (for instance, room walls),

up to 1:10, has no adverse effect.
4 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 9241-303:2008(E)

The design of the visual display screen and surrounding area of the product housing shall not contribute to

disturbing glare by the environmental lighting. This holds especially for prolonged viewing in work

environments.

NOTE 1 Glare is defined by CIE (845-02-52; glare) as: “condition of vision in which there is discomfort or a reduction in

the ability to see details or objects, caused by an unsuitable distribution or range of luminance, or too extreme contrasts”

(Reference [22]). Disturbing glare thus is a condition of vision in which there is a disturbing degree of visual discomfort

or/and a noticeable reduction in the ability to see details or objects.

NOTE 2 Matt surfaces typically do not produce glare, whereas gloss surfaces can, depending on design aspects such

as shape, colour, size and environmental lighting conditions. There are, however, cases where gloss is advantageous. For

printed paper and some mobile displays, such as reflective colour displays, gloss is necessary for obtaining high colour

fidelity, whereas the occurrence of disturbing glare can be avoided by changing the orientation of the paper or mobile

display with respect to the environmental light source.

NOTE 3 For prolonged viewing in work environments, the aim is to harmonize the visual display screen and

surrounding area of the product housing with their environment and its lighting according to ISO/IEC 8995-1 and

ISO 9241-6.
5.2.5 Luminance adjustment

For emissive displays, the luminance of the background and/or the contrast between the characters and their

background shall be easily adjustable by the user. The emissive display shall be easily adjustable to ambient

conditions over the range of luminances that can occur in the particular work environment.

5.3 Special physical environments
5.3.1 General

The following guidelines should be taken into consideration in the design of a display wherever it is expected

that the display will be subjected to one or more of the environmental conditions described in 5.3.2 to 5.3.4.

5.3.2 Vibration

Vibration of the display with respect to the head and therefore the eyes (or vice versa) is an annoying effect

that can even reduce visual performance, because

⎯ vibration hampers eye movement control during reading by making it more difficult to determine the target

of saccades, and causing image movement during a fixation pause, in which the centre of the visual field

needs to be recognized,

⎯ the contrast of small details is reduced because the zones along a border will have the average

luminance of both sides of the border, and

⎯ the rapid alternation of light and dark in an area of the visual field can create flicker effects.

The severity of these effects depends on the frequency and amplitude of the vibration. Frequencies above

0,5 Hz of the display are disturbing when their amplitude is more than a threshold value. Also, frequencies of

the head above 6 Hz are disturbing when the amplitude is more than a threshold value. Such frequencies and

amplitudes should therefore be avoided — for example, by embedding the display in appropriate damping

material.
5.3.3 Wind and rain

Strong winds can cause vibrations of objects such as visual displays that are sufficiently exposed.

Rain drops falling on a display screen will distort the displayed image, to the point where text becomes

illegible.

Visual displays that may be used outdoors should therefore be mechanically shielded from such weather

effects.
© ISO 2008 – All rights reserved 5
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ISO 9241-303:2008(E)
5.3.4 Excessive temperatures

When operation of display devices is required in environments where temperatures are approaching

0 °C or + 40 °C, users should take equipment and personal precautions to ensure that they are able to

complete their tasks satisfactorily and safely. Excessive temperatures will adversely affect the performance of

most display devices, as well as the associated electronic circuitry and therefore affect user performance on

the task. Consult the manufacturer's product specifications to find out the recommended operating range of

temperatures for the device. If the environmental conditions are close to or beyond the recommended limits,

the display device and the associated electronic circuitry may have to be heated or cooled to a temperature

level within the manufacturer’s specified range in order to ensure proper operation of the device(s).

5.4 Visual artefacts
5.4.1 General

Ideally, an electronic visual display will show only intended, high-quality information, in the form of text,

graphics or images. However, display technology is usually not ideal, and reflected images of the outside

world as well as unintended images due to visual perception phenomena cause visual artefacts,

i.e. information competing with the intended information for the viewer’s attention.

5.4.2 Luminance non-uniformity

For an intended uniform display luminance, the luminance non-uniformity, either step-wise or smooth, in

ambient illumination shall not exceed the threshold for reduced visual performance, with a maximum of 1,7:1.

5.4.3 Colour non-uniformity

Any non-uniformity of the colour shall not create competing information content when evaluated at three

locations on the screen. The maximum chromaticity difference shall be in accordance with Table 1.

Table 1 — Maximum chromaticity difference
Chromaticity difference
∆(u′,v′)
active
design view
Applications using colour
Any primary colour
per default colour set
< 0,75 0,02 0,02
W 0,75 0,03 0,03
D diagonal of active area of screen
active
D design viewing distance
design view
The primary colours are the unmixed colours, usually red, green and blue.

Colour uniformity refers to how well the colour remains constant over the surface of the screen. Conversely,

non-uniformity of colour characterizes the manner in which the colour changes over the surface of the screen.

The non-uniformity of colours is best specified by the maximum colour difference (using some colour

difference metric) between any two points on the screen. Several colour different metrics and coordinates are

in use today, including CIELAB, CIELUV and CIE 1931 (x, y).

For the purposes of this part of ISO 9241, the metric, u′,v′ colour difference, is used.

6 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 9241-303:2008(E)
5.4.4 Contrast uniformity

Contrast uniformity can be important if proper recognition or presentation of information depends critically on

proper scene or pattern rendering. It is expressed as a percentage: contrast uniformity = 100 %(C /C ),

min max

where C and C are the minimum and maximum contrast, respectively, of the sampled contrast set on

min max

the screen (see ISO 9241-305). The contrast uniformity should be as high as possible and, in general, be

commensurate to the user’s task.
NOTE There are three different forms of contrast non-uniformity:

⎯ variation in area average luminance contrast from the centre of a display to the edge of any portion thereof;

⎯ variation of the peak contrast of character elements (dots or strokes) at different locations of the screen;

⎯ variation of the peak contrast of character elements (dots or strokes) within a character.

The threshold for visual detection of contrast non-uniformity is higher than the threshold for measurable

difference in task performance. Both thresholds are dependent on the following factors:

⎯ target size;
⎯ contrast sensitivity of the user;
⎯ task;
⎯ luminance of the target, background and surrounds.

There are other ways of expressing contrast uniformity that may be found to be useful, for example, the ratio

of the “intended contrast”, such as that between text characters and their background, to the contrast that is

due to the contrast non-uniformity.

One way to ascertain the impact of contrast non-uniformity is to use a user performance test method (see

ISO 9241-304). Test persons representing a sample from the intended user population most likely to suffer

performance reduction should be used. In the test, the contrast uniformity shall be intentionally varied over the

screen.
5.4.5 Geometric distortions

For different rows or columns of text, the difference of length shall not exceed 1 % of the length of that column

or row.

The horizontal displacement of a symbol position relative to the symbol positions directly above and below

shall not vary by more than 5 % of the character width. The vertical displacement of a symbol position, relative

to the symbol positions to the right and left of it, shall not vary by more than 5 % of the character height.

5.4.6 Screen and faceplate defects
The electronic display should be free of screen and faceplate defects.

Regularly addressed displays should be free of pixel faults . If not, the supplier shall specify the number of

defective pixels and/or subpixels.

Depending on the task of the user, screen and faceplate defects or pixel faults can be disturbing, resulting in

reduced performance in reading speed and reading errors or to reduced appreciation of an image and visual

discomfort. Or they can present wrong information in images and their information content, leading to

misinterpretation of the displayed content
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9241-303
Première édition
2008-11-15
Ergonomie de l'interaction homme-
système —
Partie 303:
Exigences relatives aux écrans
de visualisation électroniques
Ergonomics of human-system interaction —
Part 303: Requirements for electronic visual displays
Numéro de référence
ISO 9241-303:2008(F)
ISO 2008
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ISO 9241-303:2008(F)
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ISO 9241-303:2008(F)
Sommaire Page

Avant-propos .....................................................................................................................................................iv

Introduction........................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application ..........................................................................................................................1

2 Références normatives.........................................................................................................................1

3 Termes et définitions ............................................................................................................................1

4 Principes directeurs ..............................................................................................................................2

5 Exigences ergonomiques et recommandations ................................................................................2

5.1 Conditions de vision .............................................................................................................................2

5.2 Luminance..............................................................................................................................................4

5.3 Environnements physiques particuliers.............................................................................................6

5.4 Artefacts visuels....................................................................................................................................7

5.5 Lisibilité et clarté .................................................................................................................................12

5.6 Lisibilité de la codification de l'information .....................................................................................15

5.7 Lisibilité des graphiques ....................................................................................................................16

5.8 Fidélité ..................................................................................................................................................19

6 Conformité............................................................................................................................................22

Annexe A (informative) Aperçu général des séries de Normes ISO 9241...................................................23

Annexe B (informative) Attractivité, ou qualité visuelle subjective.............................................................27

Annexe C (informative) Aspects de l'installation relatifs à l'aptitude à l'utilisation...................................28

Annexe D (normative) Concepts de base de perception visuelle pour le contraste et la luminance

de dispositifs d'affichage électroniques...........................................................................................30

Annexe E (informative) Écran virtuel — Objectifs de performance.............................................................38

Annexe F (informative) Accessibilité aux écrans de visualisation électroniques — Références

sélectionnées.......................................................................................................................................45

Bibliographie.....................................................................................................................................................47

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Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 9241-303 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 4,

Ergonomie de l'interaction homme/système.

Cette première édition de l'ISO 9241-303, avec ISO 9241-302 et l'ISO 9241-305, annule et remplace

l'ISO 9241-8:1998, et avec l'ISO 9241-302, l'ISO 9241-305 et ISO 9241-307, annule et remplace

l'ISO 9241-7:1998 et l'ISO 13406-2:2001 et remplace partiellement l'ISO 9241-3:1992. Les éléments suivants

ont fait l'objet d'une révision technique:

⎯ les termes et définitions relatifs aux écrans de visualisation électroniques ont été transférés, et compilés,

dans l'ISO 9241-302;

⎯ les domaines déjà couverts dans les normes ISO 9241 et ISO 13406 demeurent dans leur grande ligne

inchangés, mais les méthodes d'essai et les exigences ont été mises à jour pour tenir compte des

progrès technologiques et scientifiques;

⎯ toutes les exigences ergonomiques génériques ont été intégrées dans l'ISO 9241-303;

⎯ l'application de ces exigences aux différentes technologies d'affichage, domaines d'application et

conditions environnementales, y compris les méthodes d'essai et les critères échec/réussite, est spécifiée

dans l'ISO 9241-307.

L'ISO 9241 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Exigences ergonomiques pour

travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation (TEV):
⎯ Partie 1: Introduction générale
⎯ Partie 2: Guide général concernant les exigences des tâches
⎯ Partie 4: Exigences relatives aux claviers
⎯ Partie 5: Aménagement du poste de travail et exigences relatives aux postures
⎯ Partie 6: Guide général relatif à l'environnement de travail
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⎯ Partie 9: Exigences relatives aux dispositifs d'entrée autres que les claviers
⎯ Partie 11: Lignes directrices relatives à l'utilisabilité
⎯ Partie 12: Présentation de l'information
⎯ Partie 13: Guidage de l'utilisateur
⎯ Partie 14: Dialogues de type menu
⎯ Partie 15: Dialogues de type langage de commande
⎯ Partie 16: Dialogues de type manipulation directe
⎯ Partie 17: Dialogues de type remplissage de formulaires

L'ISO 9241 comprend également les parties suivantes, présentées sous le titre général Ergonomie de

l'interaction homme-système:

⎯ Partie 20: Lignes directrices sur l'accessibilité de l'équipement et des services des technologies de

l'information et de la communication (TIC)
⎯ Partie 110: Principes de dialogue
⎯ Partie 151: Lignes directrices relatives aux interfaces utilisateurs Web
⎯ Partie 171: Lignes directrices relatives à l'accessibilité aux logiciels

⎯ Partie 300: Introduction aux exigences relatives aux écrans de visualisation électroniques

⎯ Partie 302: Terminologie relative aux écrans de visualisation électroniques
⎯ Partie 303: Exigences relatives aux écrans de visualisation électroniques

⎯ Partie 304: Méthodes d'essai de la performance de l'utilisateur pour écrans de visualisation électroniques

⎯ Partie 305: Méthodes d'essai de laboratoire optique pour écrans de visualisation électroniques

⎯ Partie 306: Méthodes d'appréciation sur le terrain des écrans de visualisation électroniques

⎯ Partie 307: Méthodes d'essais d'analyse et de conformité pour écrans de visualisation électroniques

⎯ Partie 308: Écrans à émission d'électrons par conduction de surface (SED) [Rapport technique]

⎯ Partie 309: Écrans à diodes électroluminescentes organiques (OLED) [Rapport technique]

⎯ Partie 400: Principes et exigences pour les dispositifs d'entrée physiques
⎯ Partie 410: Critères de conception des dispositifs d'entrée physiques

⎯ Partie 920: Lignes directrices relatives aux interactions tactiles et haptiques

Pour les autres parties en préparation, voir l'Annexe A.
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Introduction

La présente Norme internationale couvre une large gamme de technologies, de tâches et d'environnements.

L'ISO 9241 a été initialement élaborée sous la forme d'une Norme internationale en dix-sept parties relatives

aux exigences ergonomiques pour le travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation. Dans le

cadre du processus de revue des normes, une restructuration importante de l'ISO 9241 a été convenue pour

étendre son domaine d'application, incorporer d'autres normes pertinentes et rendre son utilisation plus

pratique. Le titre de la norme révisée ISO 9241, «Ergonomie de l'interaction homme-système», reflète ces

modifications et aligne la Norme sur le titre global et le champ d'action du Comité technique ISO/TC 159,

Sous-comité SC 4. La Norme révisée comporte plusieurs parties et est structurée en séries de normes

numérotées par centaines; par exemple, la série 100 traite des interfaces logicielles, la série 200 traite du

processus de conception centré sur l'opérateur humain, la série 300 concerne les écrans de visualisation, la

série 400 couvre les dispositifs d'entrée physiques, et ainsi de suite.
Voir l'Annexe A pour un aperçu général des séries de Normes ISO 9241.
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NORME INTERNATIONALE ISO 9241-303:2008(F)
Ergonomie de l'interaction homme-système —
Partie 303:
Exigences relatives aux écrans de visualisation électroniques
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 9241 établit des exigences de qualité d'image, et donne des lignes directrices,

pour les écrans de visualisation électroniques. Ces exigences et lignes directrices sont génériques — elles

sont indépendantes de la technologie, de la tâche et de l'environnement. Elles sont énoncées sous forme de

spécifications et de recommandations de performance pour garantir des conditions de visualisation efficaces

et confortables aux utilisateurs disposant d'une vision normale ou ajustée de manière à être normale.

La présente partie de l'ISO 9241 n'aborde pas les questions d'accessibilité des personnes handicapées, mais

tient compte des considérations liées à la vue des personnes âgées et peut être utile pour les personnes qui,

dans certains cas, présentent une insuffisance visuelle: la spécification des caractéristiques essentielles de la

vision normale peut être utilisée pour évaluer la gravité de différentes anomalies visuelles, afin de pouvoir

identifier des solutions appropriées.

NOTE Outre la Bibliographie, une sélection de documents pertinents sur les besoins des personnes handicapées, y

compris celles qui ont une mauvaise vue ou qui se dégrade, ou des non-voyants, figure dans l'Annexe F.

2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 9241-302, Ergonomie de l'interaction homme-système — Partie 302: Terminologie relative aux écrans de

visualisation électroniques

ISO 9241-307, Ergonomie de l'interaction homme-système — Partie 307: Méthodes d'essais d'analyse et de

conformité pour écrans de visualisation électroniques
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans ISO 9241-302 ainsi que les

suivants s'appliquent.
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4 Principes directeurs

La création d'une interaction homme-système satisfaisante nécessite le respect simultané d'un certain

nombre d'exigences diverses avec un équilibre approprié. Pour les besoins de la présente partie de

l'ISO 9241, ces exigences ont été regroupées dans les huit grands domaines suivants:

⎯ conditions de vision;
⎯ luminance;
⎯ environnements physiques particuliers;
⎯ artefacts visuels;
⎯ lisibilité et clarté;
⎯ lisibilité de la codification de l'information;
⎯ lisibilité des graphismes;
⎯ fidélité.
Pour l'attractivité de l'image sur un écran de visualisation, voir l'Annexe B.
5 Exigences ergonomiques et recommandations
5.1 Conditions de vision
5.1.1 Généralités

Bon nombre de tâches nécessitent la présentation d'informations sur un écran de visualisation électronique. Il

est donc très important de visualiser cet affichage de manière à permettre la perception rapide de cette

information, sans faire d'erreurs et sans grand effort. Il est possible de spécifier un certain nombre de

conditions de vision qui sont nécessaires – quoique non suffisantes – pour obtenir un tel type de vision rapide,

exempte d'erreur et n'exigeant pratiquement pas d'effort. Ces conditions ont trait à la distance et à l'orientation

de la vision théorique, ainsi qu'aux angles de direction du regard et d'inclinaison de la tête qui sont

nécessaires à l'observateur.

On sait que la distance de vision et l'angle de visée (angle d'observation) doivent obligatoirement être

compatibles avec la capacité de vergence et d'accommodation de l'utilisateur, et avec sa capacité de focaliser

sur de faibles distances.
5.1.2 Distance de vision théorique

La distance de vision théorique dépend de la tâche et de l'écran de visualisation électronique, et elle ne doit

pas être inférieure à 300 mm; cette valeur est, pour la vision, la distance de confort minimal typique ou

punctum proximum pour les yeux normaux (emmétropes) des adultes. Il existe une relation

physiologiquement déterminée entre le punctum proximum et l'âge de l'utilisateur (représentée à la Figure 1),

et entre le punctum proximum et le niveau de luminance; cette relation présente toutefois une forte variation.

De plus faibles distances de vision, comprises entre 200 mm et 300 mm, peuvent être observées chez les

enfants et les (très) jeunes adultes; ces distances leur permettent de voir des détails, tels que des parties de

caractères, plus petits qu'ils ne pourraient voir à plus grande distance, à condition que la luminance de

l'affichage, le contraste et la netteté de ces caractères soient d'un niveau suffisamment élevé. Cependant, la

plupart des adultes ainsi que des personnes âgées positionnent leur système d'affichage à une plus grande

distance de vision, typiquement à 300 mm et plus.
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Pour les écrans de visualisation dont les dimensions sont supérieures à celles des écrans utilisés pour les

tâches de bureau, la distance de vision préférée est plus longue, allant typiquement de 400 mm à 750 mm.

À cette distance, la fatigue causée à l'œil par l'accommodation est inférieure aux distances de vision plus

faibles; en outre, la liberté de mouvement est plus grande à des distances de vision plus importantes. Pour

faire des exposés ou des projections, la distance de vision préférée est encore plus longue (typiquement

comprise entre 2 m et 10 m).
Légende
X âge, en années
Y1 portée d'accommodation, en dioptres
Y2 punctum proximum d'accommodation, en centimètres (cm)
1 maximum
2 moyenne
3 minimum

Figure 1 —Portée d'accommodation et punctum proximum en relation avec l'âge de l'utilisateur

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5.1.3 Direction de vision théorique

Pour une utilisation normale pour laquelle l'utilisateur tourne la tête, un affichage doit être lisible depuis

n'importe quel angle d'inclinaison, jusqu'à au moins 40 degrés depuis la normale à l'angle de l'affichage,

mesuré dans n'importe quel plan.

En fonction de la tâche, d'autres valeurs limites sont possibles. Par exemple, pour les tâches qui nécessitent

la confidentialité, telles que l'utilisation des affichages dans des environnements à forte promiscuité, il

convient que l'affichage ne soit lisible que sous un angle d'inclinaison maximal compris entre 15° et 20°.

EXEMPLE Les personnes en fauteuil roulant qui souhaitent faire un retrait d'espèces à un distributeur automatique

de billets (DAB) ont également besoin de confidentialité, mais doivent cependant lire l'affichage du DAB avec une ligne de

visée située plus bas. Leurs exigences peuvent être satisfaites en adoptant un système d'affichage qui n'est lisible que

sous un angle d'inclinaison maximal compris entre 15° et 20° dans le plan horizontal, mais avec un angle d'inclinaison

plus fort dans la partie inférieure, d'au moins 40°, dans le plan vertical.

NOTE Certaines techniques d'affichage manifestent des propriétés optiques anisotropes, ce qui signifie que la

luminance, le contraste et la couleur varient en fonction de la direction de vision.

5.1.4 Angles de direction du regard et d'inclinaison de la tête

Pour un environnement de travail typique, le thorax étant en position à peu près verticale, il convient que le

poste de travail et le dispositif d'affichage permettent à l'utilisateur de visualiser l'écran avec un angle de

direction du regard allant de 0° à 40° et un angle d'inclinaison de la tête allant de 0° à 25°.

NOTE Ces valeurs d'angles peuvent exiger que l'inclinaison de l'écran soit réglable, afin de permettre d'obtenir une

vision perpendiculaire. En outre, la hauteur (au-dessus du niveau du plancher) de l'écran peut devoir être réglable.

5.1.5 Dispositifs d'affichage des images virtuelles

L'ergonomie des dispositifs d'affichage des images virtuelles est étudiée dans l'Annexe E, qui couvre les

caractéristiques de l'ergonomie des dispositifs d'affichage binoculaires non transparents, et fournit des valeurs

recommandées.
5.2 Luminance
5.2.1 Généralités

Pour que les symboles informatifs soient visibles sur un écran de visualisation, ces symboles doivent

obligatoirement ressortir sur leur arrière-plan avec un contraste suffisant. Il faut donc que les symboles et leur

arrière-plan sur l'écran aient une certaine luminance et/ou couleur qui soient différentes.

Dans la plupart des cas, l'écran dispose d'un environnement lumineux qui contribue à sa luminance et à sa

couleur; c'est pourquoi, le contraste de l'écran est modifié par l'environnement lumineux (pour les affichages

rétroréfléchissants, tels que le papier, le contraste sur l'écran d'affichage est même causé par l'environnement

lumineux). Étant donné qu'il est généralement impossible à l'utilisateur de contrôler la luminosité de

l'environnement, il est indispensable de fournir des moyens de réglage de la luminance de l'affichage afin

d'obtenir un équilibre approprié de la luminance dans différentes configurations d'environnement de travail.

5.2.2 Éclairement
Le fournisseur doit spécifier l'éclairement théorique de l'écran, E .

NOTE Si l'application utilise des couleurs, leurs coordonnées de chromaticité, u′,v′, peuvent changer sous l'effet de la

couleur de l'éclairage théorique de l'écran.
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5.2.3 Luminance du dispositif d'affichage

Avec l'éclairage ambiant pour lequel le dispositif d'affichage est conçu, la luminance du dispositif d'affichage

doit être supérieure à la valeur minimale pour rendre l'information affichée suffisamment reconnaissable sur la

totalité du spectre de lumière visible, et sur la durée du cycle de vie de l'unité de visualisation, tandis que, de

nuit, il convient que l'intensité de la luminance soit telle que les yeux de l'utilisateur ne puissent plus s'adapter

à l'obscurité.

L'Annexe D présente un traité sur les concepts de base de contraste et de luminance dans le cadre de la

perception visuelle. L'Équation (D.11) définit la valeur minimale des éléments brillants d'un dispositif

d'affichage, en prenant en considération les luminances des éléments sombres, et des phénomènes de

réflexion diffuse et spéculaire à la surface du dispositif d'affichage.

EXEMPLE Dans une application de bureau où un papier blanc est soumis à un éclairement de 500 lux (à

l'horizontale), avec un pouvoir réfléchissant de 80 % et une polarité d'affichage positive, il est souvent recommandé que la

2 2

luminance du dispositif d'affichage se situe dans une plage comprise entre 100 cd/m et 150 cd/m .

5.2.4 Équilibre de luminance et éblouissement

Il convient que la luminance moyenne de zone des zones de prélèvement visuel fréquent de l'information en

séquence pendant l'utilisation de l'affichage (document papier, écran, etc.) soit comprise de préférence

entre 0,1 L et 10 L, L étant la luminance moyenne de l'écran complet dans l'application utilisée sur l'affichage,

dans la direction de vision théorique. Pour un champ visuel stationnaire, un rapport plus élevé des luminances

spatiales moyennes entre la zone où s'effectue la tâche et ses alentours (par exemple murs de la pièce),

pouvant aller jusqu'à 1:10, n'a aucun effet défavorable.

La conception de l'écran de visualisation et la surface environnante de l'enveloppe du produit ne doivent pas

contribuer à un éblouissement parasite par l'éclairage ambiant. Cela s'applique plus particulièrement à une

vision prolongée dans les environnements de travail.

NOTE 1 L'éblouissement est défini par la CIE (845-02-52; éblouissement) comme étant la condition de vision dans

laquelle l'observateur éprouve soit une gêne, soit une réduction de l'aptitude à distinguer des détails ou des objets, en

raison de la présence d'une source trop intense dans le champ visuel ou de contrastes trop importants (voir

Référence [22]). Un éblouissement parasite est ainsi défini comme un état de vision comportant un degré parasite

d'inconfort visuel et/ou un affaiblissement important de la capacité d'observation des détails ou des objets.

NOTE 2 Les surfaces mates ne produisent généralement pas d'éblouissement, contrairement aux surfaces brillantes,

selon les aspects de conception tels que la forme, la couleur, la dimension et les conditions d'éclairage ambiant. Il existe

toutefois des situations où la brillance présente des avantages: dans le cas du papier imprimé et de certains dispositifs

d'affichage mobiles, tels que les dispositifs d'affichage à couleur réfléchissante, l'éblouissement se révèle nécessaire pour

obtenir une fidélité élevée des couleurs, tandis qu'il est possible d'éviter tout éblouissement parasite en modifiant

l'orientation du papier ou du dispositif d'affichage mobile, eu égard à la source de lumière ambiante.

NOTE 3 Pour une vision prolongée dans les environnements de travail, l'objectif consiste à harmoniser l'écran de

visualisation et la surface environnante de l'enveloppe du produit avec leur environnement et son éclairage, conformément

à l'ISO/CEI 8995-1 et à l'ISO 9241-6.
5.2.5 Réglage de la luminance

Pour les dispositifs d'affichage émissifs, la luminance de l'arrière-plan et/ou le contraste entre les caractères

et leur fond doit être facilement réglable par l'utilisateur. Le dispositif d'affichage émissif doit être facilement

réglable en fonction des conditions ambiantes, pour la gamme de luminances pouvant se produire dans

l'environnement de travail particulier.
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5.3 Environnements physiques particuliers
5.3.1 Généralités

Pour la conception d'un dispositif d'affichage, il convient de tenir compte des lignes directrices suivantes, dès

lors qu'on escompte que ce dispositif d'affichage sera soumis à l'une ou plusieurs des conditions

environnementales décrites en 5.3.2 à 5.3.4.
5.3.2 Vibrations

La vibration du dispositif d'affichage par rapport à la tête et donc aux yeux (ou réciproquement) constitue un

effet perturbateur, et peut même réduire les performances visuelles, puisque

⎯ lorsqu'on lit, la vibration gêne la maîtrise du mouvement oculaire, en rendant plus difficile la détermination

de la cible des saccades et en provoquant le mouvement des images pendant une pause de fixation

pendant laquelle il convient de reconnaître le centre du champ visuel,

⎯ le contraste des petits détails est réduit parce que les zones situées le long d'une limite auront la

luminance moyenne des deux côtés de cette limite, et

⎯ l'alternance rapide de la lumière et de l'obscurité dans une zone du champ visuel peut créer des effets de

papillotement.

La gravité de ces effets dépend de la fréquence et de l'amplitude de la vibration. Les fréquences de l'affichage

supérieures à 0,5 Hz sont perturbatrices lorsque leur amplitude dépasse une valeur de seuil. Les fréquences

de la tête supérieures à 6 Hz sont perturbatrices, elles aussi, lorsque l'amplitude dépasse une valeur de seuil.

Il convient pour cette raison d'éviter de telles fréquences et de telles amplitudes, par exemple en encastrant le

dispositif d'affichage dans un matériau amortisseur approprié.
5.3.3 Vent et pluie

Un vent fort peut faire vibrer les objets, par exemple les écrans de visualisation qui sont suffisamment

exposés.

Les gouttes de pluie qui tombent sur un écran d'affichage provoquent une distorsion de l'image affichée, ce

qui peut aboutir à rendre un texte illisible.

Il convient donc d'isoler mécaniquement de tels effets des intempéries les écrans de visualisation

susceptibles d'être utilisés en plein air.
5.3.4 Températures excessives

Lorsqu'il faut faire fonctionner des dispositifs d'affichage dans des environnements où les températures

avoisinent 0 °C ou +40 °C, il convient que les utilisateurs se munissent d'équipements et prennent

personnellement leurs précautions pour garantir qu'ils sont en mesure de s'acquitter de leur tâche

intégralement et en toute sécurité. Les températures excessives auront des incidences défavorables sur les

performances de la plupart des dispositifs d'affichage, ainsi que sur les circuits électroniques qui leur sont

associés, et, par conséquent, les performances réalisées par l'utilisateur dans l'accomplissement de sa tâche

s'en ressentiront. Consulter les spécifications produit du fabricant pour trouver la gamme de températures de

fonctionnement recommandées pour le dispositif. Si les conditions environnementales sont proches des

limites recommandées ou les dépassent, il peut s'avérer nécessaire de réchauffer ou de refroidir

respectivement le dispositif d'affichage et les circuits électroniques associés pour obtenir un niveau de

température situé dans la gamme spécifiée par le fabricant pour garantir le fonctionnement correct du ou des

dispositifs.
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